KR20220065110A - Automatic inspection apparatus for stain and method for inspecting stain using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic spot inspection apparatus and a spot inspection method using the same.
LCD(Liquid Crystal Display)는 TV나 컴퓨터 등의 모니터에 사용되고 있는 음극선관(CRT; Cathode Ray Tube)을 대체하기 위한 표시장치로, 액정 분자에 입사되는 빛의 진동 방향을 조절하기 위해 편광필름을 사용함으로써 경량과 박형의 설계가 용이하고 고화질, 저소비전력 등의 장점을 가지므로 산업에서 널리 이용되고 있다. 이러한 LCD에 사용되는 편광필름은 액정셀의 일면 또는 양면에 점착하여 LCD 패널의 일부로서 사용된다. 여기서 편광필름은 액정 표시 소자에 특정 파장의 빛을 투과시키기 위해 사용되는 광학 소자를 말한다. LCD (Liquid Crystal Display) is a display device to replace the cathode ray tube (CRT) used in monitors such as TVs and computers. A polarizing film is used to control the vibration direction of light incident on liquid crystal molecules. It is widely used in industry because it has advantages such as light weight and thin design, high image quality, and low power consumption. The polarizing film used in the LCD is used as a part of the LCD panel by being adhered to one or both sides of the liquid crystal cell. Here, the polarizing film refers to an optical device used to transmit light of a specific wavelength to the liquid crystal display device.
일반적으로 편광판은 PVA(폴리비닐알코올, Polyvinyl alcohol) 필름을 염착, 가교, 연신하여 제조된다. 종래의 일반적인 편광판 제조 공정은 PVA 필름을 요오드 또는 염료로 염착하는 단계, 붕산 등을 첨가하여 요오드 또는 염료를 PVA 필름에 가교시키는 단계, PVA 필름을 연신 시키는 단계로 이루어지며, 이때 상기 염착, 가교, 연신 단계는 개별적으로 진행될 수도 있고, 동시에 진행될 수도 있을 뿐 아니라, 이들 각각의 단계들의 순서 역시 고정적이지 않다. PVA 필름의 염착, 가교, 연신 단계가 완료된 다음, 이를 건조시킴으로써 편광기능을 가지는 PVA 소자가 만들어진다. 이와 같이 제조된 PVA 소자의 일면 또는 양면에 PVA 접착제 등을 이용하여, TAC(트리아세틸 셀룰로오스, Triacetyl Cellulose) 필름과 같은 보호 필름을 접착시킴으로써 편광판이 완성된다.In general, a polarizing plate is manufactured by dyeing, crosslinking, and stretching a PVA (polyvinyl alcohol) film. Conventional general polarizing plate manufacturing process consists of dyeing a PVA film with iodine or dye, adding boric acid to crosslink iodine or dye to the PVA film, and stretching the PVA film, in which case the dyeing and crosslinking , the stretching steps may be performed individually or simultaneously, and the order of each of these steps is also not fixed. After the dyeing, crosslinking, and stretching steps of the PVA film are completed, the PVA device having a polarization function is made by drying the PVA film. A polarizing plate is completed by adhering a protective film, such as a TAC (triacetyl cellulose) film, to one or both surfaces of the PVA device manufactured in this way using a PVA adhesive or the like.
이와 같이 제조된 서로 다른 두 편광판의 투과축을 직교 상태로 두고 백라이트(Back Light) 상에서 관찰하면, 이론상으로는 통과되는 빛이 없어야 하므로 완전히 암(暗) 상태가 되어야 한다. 그러나, 실제로는 염료의 불균일한 염착 내지 접착 불량 등의 요인으로 인해 빛이 100% 차단되지 않고, 위치에 따라 편광판의 투과도 차이가 나타나기 때문에 연신 방향으로 줄무늬 얼룩이 발생하게 된다.When the transmission axes of the two different polarizing plates manufactured in this way are orthogonal to each other and observed on a backlight, in theory, there should be no light passing through, so it should be in a completely dark state. However, in reality, 100% of light is not blocked due to factors such as uneven dyeing or poor adhesion of the dye, and a difference in transmittance of the polarizing plate appears depending on the position, so that streaks occur in the stretching direction.
이러한 얼룩이 심하게 나타나는 경우, 전체적으로 균일한 휘도의 화상을 구현하기 어려워, 결국 최종 제품의 불량이 야기된다. 따라서, 편광판의 얼룩 강도를 정확하게 선별할 수 있는 방법이 요구된다.When such unevenness is severe, it is difficult to implement an image of uniform luminance as a whole, resulting in defects in the final product. Therefore, there is a need for a method capable of accurately selecting the stain strength of a polarizing plate.
종래의 편광판 얼룩 검사 방법은, 검사자의 육안 관찰에 의해 이루어 지고 있었으나, 이와 같은 검사 방법은 검사자의 주관에 따라 제품의 불량 정도가 판별되기 때문에 균일한 품질의 제품을 생산해내기 어렵다는 문제가 있다. 또한 검사자의 숙련도가 낮을 경우 검사 효율이 감소하고 오검사율이 증가할 수 있었으며, 사람이 일일이 검사하여야 하기 때문에 생산 효율이 떨어진다는 문제점도 있었다.Conventional polarizing plate unevenness inspection method has been made by the inspector's visual observation, but this inspection method has a problem in that it is difficult to produce a product of uniform quality because the degree of product defect is determined according to the subjectivity of the inspector. In addition, when the skill of the inspector is low, the inspection efficiency may decrease and the false inspection rate may increase.
이러한 문제를 해결하기 위하여 등록특허 제 10-1440975호는, (L*, a*, b*) 색좌표계를 사용하여 최대 색차의 진폭 값을 계산함으로써 편광판의 얼룩을 자동으로 검사하기 위한 장치를 개시하고 있다. 그러나 상기 장치에 의할 경우, 최대 색차의 진폭 값만 가지고 강도를 구분하기 때문에 얼룩의 경계면에 따른 강도 변화를 고려하지 못하여 정확한 결함 강도의 측정이 어렵다는 문제점이 있다. 따라서, 정확성과 정밀성이 더욱 향상된 얼룩 자동 검사 장치에 대한 필요성이 대두된다.In order to solve this problem, Patent Registration No. 10-1440975 discloses an apparatus for automatically inspecting the unevenness of a polarizing plate by calculating the amplitude value of the maximum color difference using the (L * , a * , b * ) color coordinate system. are doing However, in the case of the above device, since the intensity is distinguished using only the amplitude value of the maximum color difference, it is difficult to accurately measure the defect intensity because the intensity change according to the boundary surface of the stain cannot be taken into account. Accordingly, there is a need for an automatic spot inspection apparatus with improved accuracy and precision.
본 발명은 우수한 검사 성능을 갖는 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an automatic spot inspection apparatus having excellent inspection performance and a spot inspection method using the same.
본 발명은, 검사 대상체가 구비되는 적어도 하나 이상의 기준편광판을 포함하는 검사부; 상기 검사부의 일면에 위치하며, 상기 검사부에 광을 조사하는, 광원부; 상기 검사부의 다른 면에 위치하며, 검사 대상체를 촬영하고, 그 화상을 연산부로 전송하는, 촬영부; 및 상기 촬영부에서 전송된 검사 대상체의 화상을 분석하여 얼룩을 검출하고, 상기 얼룩의 강도를 분석하는, 연산부를 포함하며, 상기 연산부는, 상기 전송된 화상의 RGB 데이터를 추출하는, 데이터 추출부(A); 상기 추출된 RGB 데이터의 최대밝기차를 연산하는, 제1 연산부(B); 상기 연산된 최대밝기차를 보정하는, 밝기차 보정부(C); 상기 최대밝기차 영역의 최대 순간 변화율을 연산하는, 제2 연산부(D); 및 상기 보정된 최대밝기차와 상기 연산된 최대 순간 변화율을 이용하여 얼룩의 강도를 분석하는, 결과 분석부(E)를 포함하는, 얼룩 자동 검사 장치에 관한 것이다.The present invention provides an inspection unit including at least one reference polarizing plate provided with an inspection object; a light source unit located on one surface of the inspection unit and irradiating light to the inspection unit; a photographing unit located on the other side of the examination unit, photographing an object to be examined, and transmitting the image to the operation unit; and a calculator configured to analyze the image of the object to be inspected transmitted from the photographing unit to detect a spot, and analyze the intensity of the spot, wherein the calculator extracts RGB data of the transmitted image. (A); a first calculating unit (B) for calculating the maximum brightness difference of the extracted RGB data; a brightness difference correcting unit (C) for correcting the calculated maximum brightness difference; a second calculation unit (D) for calculating the maximum instantaneous change rate of the maximum brightness difference region; and a result analyzer (E) that analyzes the intensity of the spot using the corrected maximum brightness difference and the calculated maximum instantaneous change rate.
본 발명은, 그 제1 관점에 있어서, 상기 데이터 추출부(A)는, 추출된 RGB 데이터를 위치에 따라 연속적인 데이터로 변환하는 데이터 변환부를 포함하는 것일 수 있다.In the first aspect of the present invention, the data extraction unit (A) may include a data conversion unit that converts the extracted RGB data into continuous data according to positions.
본 발명은, 그 제2 관점에 있어서, 상기 제1 연산부(B)는, 상기 데이터 추출부(A)로부터 추출된 RGB 데이터의 기준점을 지정하는, 지정부; 상기 지정부에 의해 지정된 기준점 중, 인접한 기준점 간의 밝기차를 분석하는, 밝기차 분석부; 및 상기 밝기차 분석부에 의해 분석된 밝기차 중, 최대밝기차를 추출하는 추출부를 포함하는 것일 수 있다.According to a second aspect of the present invention, the first calculating unit (B) includes: a designating unit for designating a reference point of RGB data extracted from the data extracting unit (A); a brightness difference analysis unit that analyzes a brightness difference between adjacent reference points among the reference points designated by the designation unit; and an extractor configured to extract a maximum luminance difference from among the luminance differences analyzed by the luminance difference analyzer.
본 발명은, 그 제3 관점에 있어서, 상기 밝기차 보정부(C)는, 상기 제1 연산부(B)에 의해 연산된 최대밝기차를 나타내는 데이터의 배경영역과 얼룩영역을 구별하는, 구별부; 상기 구별부에 의해 구별된 배경영역과 얼룩영역 각각의 평균밝기를 분석하는, 평균밝기 분석부; 상기 평균밝기 분석부에 의해 분석된 배경영역과 얼룩영역의 평균밝기차를 계산하는, 계산부; 및 상기 계산부에 의해 계산된 평균밝기차에 따라 상기 최대밝기차를 보정하는 보정부를 포함하는 것일 수 있다.In the third aspect of the present invention, in the third aspect, the brightness difference correcting unit (C) is configured to distinguish between a background area and a non-uniform area of data representing the maximum brightness difference calculated by the first calculating unit (B). ; an average brightness analysis unit that analyzes the average brightness of each of the background area and the speckle area separated by the discrimination unit; a calculation unit for calculating an average brightness difference between the background area and the speckle area analyzed by the average brightness analysis unit; and a correction unit for correcting the maximum brightness difference according to the average brightness difference calculated by the calculation unit.
본 발명은, 그 제4 관점에 있어서, 상기 구별부는, 상기 최대밝기차를 나타내는 영역을 얼룩영역으로 정의하고, 얼룩영역을 제외한 나머지 영역을 배경영역으로 정의하는 것일 수 있다.In the fourth aspect of the present invention, the distinguishing unit may define an area showing the maximum luminance difference as a spot area, and define the remaining areas excluding the spot area as a background area.
본 발명은, 그 제5 관점에 있어서, 상기 보정부는, 상기 최대밝기차를 평균밝기차에 따라 차등 보정하는 것일 수 있다.In the fifth aspect of the present invention, the correction unit may differentially correct the maximum brightness difference according to the average brightness difference.
본 발명은, 그 제6 관점에 있어서, 상기 차등 보정은, 상기 계산부에 의해 계산된 평균밝기차가, 7 초과인 경우에는, 최대밝기차의 100%; 5 초과 7 이하인 경우에는, 최대밝기차의 98%; 1 초과 5 이하인 경우에는, 최대밝기차의 95%; 및 1 이하인 경우에는, 최대밝기차의 90%로 보정하는 것일 수 있다.The present invention, in the sixth aspect, the differential correction, when the average brightness difference calculated by the calculation unit is more than 7, 100% of the maximum brightness difference; In the case of more than 5 and less than 7, 98% of the maximum brightness difference; In the case of more than 1 and less than 5, 95% of the maximum brightness difference; and 1 or less, it may be corrected to 90% of the maximum brightness difference.
본 발명은, 그 제7 관점에 있어서, 상기 결과 분석부(E)는, 상기 밝기차 보정부(C)에 의해 보정된 최대밝기차와 제2 연산부(D)에서 연산된 최대 순간 변화율을 합산하여 검사 대상체의 얼룩의 강도를 정량적으로 도출하는 것일 수 있다.In the seventh aspect of the present invention, the result analysis unit (E) adds up the maximum brightness difference corrected by the brightness difference correcting unit (C) and the maximum instantaneous change rate calculated by the second operation unit (D) Thus, it may be to quantitatively derive the intensity of the stain of the test subject.
본 발명은, 그 제8 관점에 있어서, 상기 검사부는, 검사 대상체의 상부 및 하부에 상부 기준편광판 및 하부 기준편광판이 각각 구비되는 것일 수 있다.According to the eighth aspect of the present invention, the inspection unit may be provided with an upper reference polarizing plate and a lower reference polarizing plate on the upper and lower portions of the object to be inspected, respectively.
본 발명은, 그 제9 관점에 있어서, 상기 상부 기준편광판 및 하부 기준편광판의 흡수축이 평행한 것일 수 있다.According to the ninth aspect of the present invention, the absorption axes of the upper reference polarizing plate and the lower reference polarizing plate may be parallel.
본 발명은, 그 제10 관점에 있어서, 상기 광원부로부터 조사되는 광은, 검사대상체 및 기준편광판에 수직하게 조사되는 것일 수 있다.In the tenth aspect of the present invention, the light irradiated from the light source unit may be irradiated perpendicular to the object to be inspected and the reference polarizing plate.
본 발명은, 그 제11 관점에 있어서, 상기 검사 대상체는, 편광 필름을 포함하는 것일 수 있다.According to the eleventh aspect of the present invention, the object to be inspected may include a polarizing film.
본 발명은, 그 제12 관점에 있어서, 결과 분석부(E)에 의해 도출된 얼룩 결함 강도를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것일 수 있다.In the twelfth aspect, the present invention may further include a display unit displaying the intensity of the spot defect derived by the result analysis unit (E).
또한, 본 발명은, 검사 대상체로부터 획득된 화상의 RGB 데이터를 추출하는 단계(S1); 상기 단계(S1)에서 추출된 RGB 데이터의 최대밝기차를 연산하는 단계(S2); 상기 단계(S2)에서 연산된 최대밝기차를 보정하는 단계(S3); 상기 단계(S2)에서 연산된 최대밝기차 영역의 최대 순간 변화율을 연산하는 단계(S4); 및 상기 단계(S3)에서 보정된 최대밝기차와 상기 단계(S4)에서 연산된 최대 순간 변화율을 이용하여 검사 대상체의 얼룩의 강도를 분석하는 단계(S5)를 포함하는, 얼룩 자동 검사 방법에 관한 것이다.In addition, the present invention comprises the steps of extracting RGB data of an image obtained from an object to be examined (S1); calculating the maximum brightness difference of the RGB data extracted in the step (S1) (S2); correcting the maximum brightness difference calculated in the step (S2) (S3); calculating (S4) the maximum instantaneous rate of change of the maximum luminance difference region calculated in the step (S2); and analyzing (S5) the intensity of the stain of the test object using the maximum brightness difference corrected in step (S3) and the maximum instantaneous change rate calculated in step (S4) (S5). will be.
본 발명에 따른 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법에 의하면, 얼룩 검사 장치의 검사 성능을 향상시킴으로써, 종래 검사 장치 대비 제품의 품질이 더욱 향상되는 것일 수 있다.According to the automatic spot inspection apparatus and the spot inspection method using the same according to the present invention, the quality of the product may be further improved compared to the conventional inspection apparatus by improving the inspection performance of the spot inspection apparatus.
또한, 본 발명에 따른 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법에 의하면, 검사 장치를 통한 검사 결과를 육안 검사 결과와 동기화 시킬 수 있어, 사람이 직접 모든 검사 대상체를 검사하지 않고도 생산 라인에서 실시간으로 검사 대상체의 불량 여부를 확인 및 추적할 수 있어, 종래 검사 장치 대비 품질 관리 능력이 향상되고, 생산 시간이 단축되며, 생산 효율이 향상되는 것일 수 있다.In addition, according to the automatic stain inspection apparatus and the stain inspection method using the same according to the present invention, it is possible to synchronize the inspection results through the inspection apparatus with the visual inspection results, so that a person can directly inspect all the inspection objects in real time on the production line. Since it is possible to check and track whether the inspection object is defective, quality control capability is improved, production time is shortened, and production efficiency is improved compared to a conventional inspection apparatus.
또한, 본 발명에 따른 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법에 의하면, 향상된 검사 성능에 의한 객관적인 기준을 통해 검사 대상체의 불량 여부를 판단하므로, 종래 검사 장치 대비 제품의 품질 균일성이 더욱 향상되는 것일 수 있다.In addition, according to the automatic stain inspection apparatus and the stain inspection method using the same according to the present invention, the quality uniformity of the product is further improved compared to the conventional inspection apparatus by determining whether the object to be inspected is defective or not through an objective standard based on improved inspection performance. it could be
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 얼룩 자동 검사 장치를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 얼룩 자동 검사 장치의 연산부를 나타내는 도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 추출부에 의해 추출된 RGB 데이터를 위치에 따라 연속적인 데이터로 변환한 것을 나타낸 도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 연산부의 연산 과정을 개략적으로 나타내는 도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 밝기차 보정부의 보정 과정을 개략적으로 나타내는 도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 연산부의 연산 과정을 개략적으로 나타내는 도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 얼룩 자동 검사 방법을 나타내는 개략적인 흐름도이다.1 is a schematic side view illustrating an automatic spot inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an operation unit of an automatic spot inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating conversion of RGB data extracted by a data extraction unit into continuous data according to positions according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram schematically illustrating an operation process of a first operation unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram schematically illustrating a correction process of a brightness difference correcting unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram schematically illustrating an operation process of a second operation unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic flowchart illustrating an automatic spot inspection method according to an embodiment of the present invention.
본 발명은, 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법에 관한 것으로, 얼룩 경계면 데이터와 배경의 밝기차 데이터를 이용하여 검사 대상체에 존재하는 얼룩 결함의 강도를 정량화함으로써, 검사 성능을 향상시키는 것을 발명의 목적으로 한다.The present invention relates to an automatic spot inspection apparatus and a spot inspection method using the same, and it is an invention to improve inspection performance by quantifying the intensity of a spot defect existing in an object to be inspected using smear boundary data and background brightness difference data for the purpose of
구체적으로, 본 발명은, 검사 대상체가 구비되는 적어도 하나 이상의 기준편광판을 포함하는 검사부; 상기 검사부의 일면에 위치하며, 상기 검사부에 광을 조사하는, 광원부; 상기 검사부의 다른 면에 위치하며, 검사 대상체를 촬영하고, 그 화상을 연산부로 전송하는, 촬영부; 및 상기 촬영부에서 전송된 검사 대상체의 화상을 분석하여 얼룩을 검출하고, 상기 얼룩의 강도를 분석하는, 연산부를 포함하며,Specifically, the present invention provides an inspection unit including at least one reference polarizing plate provided with an inspection object; a light source unit located on one surface of the inspection unit and irradiating light to the inspection unit; a photographing unit located on the other side of the examination unit, photographing an object to be examined, and transmitting the image to the operation unit; and an operation unit configured to analyze the image of the test object transmitted from the photographing unit to detect a spot, and analyze the intensity of the spot,
상기 연산부는, 상기 전송된 화상의 RGB 데이터를 추출하는, 데이터 추출부(A); 상기 추출된 RGB 데이터의 최대밝기차를 연산하는, 제1 연산부(B); 상기 연산된 최대밝기차를 보정하는, 밝기차 보정부(C); 상기 최대밝기차 영역의 최대 순간 변화율을 연산하는, 제2 연산부(D); 및 상기 보정된 최대밝기차와 상기 연산된 최대 순간 변화율을 이용하여 얼룩의 강도를 분석하는, 결과 분석부(E)를 포함하는, 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법에 관한 것이다.The calculation unit may include: a data extraction unit (A) for extracting RGB data of the transmitted image; a first calculating unit (B) for calculating the maximum brightness difference of the extracted RGB data; a brightness difference correcting unit (C) for correcting the calculated maximum brightness difference; a second calculation unit (D) for calculating the maximum instantaneous change rate of the maximum brightness difference region; and a result analyzer (E) that analyzes the intensity of the stain using the corrected maximum brightness difference and the calculated maximum instantaneous change rate, and a stain automatic inspection apparatus and method using the same.
본 발명에서의 “얼룩”은 검사 대상인 검사 대상체의 제조과정 또는 제조 전처리, 후처리 및/또는 유통 과정에서 발생하는 일체의 결함을 포함한다. 따라서, 검사 대상체를 관찰할 때 명도 등의 색이 불균일하게 관찰되는 비정형 결함을 포함하는 것일 수 있으며, 예를 들어 얼룩이 포함된 영역은 주변부에 비하여 명도가 높거나 낮을 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 검사 대상체가 편광 필름일 경우, 연신, 염색 등의 제조 공정에서 적용된 불균일성이 상기 얼룩 결함을 야기시키는 것일 수 있다."Stain" in the present invention includes any defects that occur during the manufacturing process or pre-manufacturing, post-processing and/or distribution process of the inspection object to be inspected. Accordingly, when the inspection object is observed, the color may include an atypical defect in which a color such as brightness is non-uniformly observed. For example, an area including a stain may have a higher or lower brightness than a peripheral part. In an embodiment of the present invention, when the object to be inspected is a polarizing film, non-uniformity applied in a manufacturing process such as stretching and dyeing may cause the stain defect.
또한, 상기 얼룩은 검사 대상체의 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 연장되는 것일 수 있다. 상기 기계 방향(MD)은 검사 대상체의 투과축과 평행한 방향일 수 있다. 상기 기계 방향(MD), 즉 검사 대상체의 투과축과 수직인 방향은 횡방향(TD; Transverse Direction)으로 정의될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 상기 얼룩은 검사 대상체의 횡방향(TD)으로 반복하여 형성되는 것일 수 있다.In addition, the stain may extend in a machine direction (MD) of the object to be examined. The machine direction MD may be a direction parallel to the transmission axis of the object to be inspected. The machine direction (MD), that is, a direction perpendicular to the transmission axis of the object to be inspected may be defined as a transverse direction (TD). In an embodiment, the stain may be formed repeatedly in the transverse direction (TD) of the test object.
이하, 도면을 참고하여, 본 발명의 실시 예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the above-described content of the present invention, so the present invention is described in such drawings It should not be construed as being limited only to the matters.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않은 한 복수형도 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments, and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless otherwise specified in the phrase.
명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 원활한 설명을 위해 도면 상에 나타난 구성 요소들은 과장, 축소 또는 생략될 수 있다.As used herein, includes and/or comprising refers to the presence or addition of one or more other components, steps, operations and/or elements other than the recited elements, steps, operations and/or elements. It is used in the sense of not being excluded. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification, and components shown in the drawings may be exaggerated, reduced, or omitted for a smooth description.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.Spatially relative terms "beneath", "lower", "above", "upper", etc., as shown in the drawings, refer to one element or component and another. It can be used to easily describe a correlation with an element or components. The spatially relative terms should be understood as terms including different orientations of the device during use or operation in addition to the orientation shown in the drawings. For example, when an element shown in the figures is turned over, an element described as "beneath" or "beneath" another element may be placed "above" the other element. Accordingly, the exemplary term “below” may include both directions below and above. The device may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
<얼룩 자동 검사 장치><Stain Automatic Inspection Device>
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 얼룩 자동 검사 장치를 나타내는 개략적인 측면도이다.1 is a schematic side view illustrating an automatic spot inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 얼룩 자동 검사 장치는 검사부(100), 광원부(200), 촬영부(300) 및 연산부(400)를 포함하는 것일 수 있으며, 필요에 따라 디스플레이부(500)를 더 포함하는 것일 수 있다.Referring to FIG. 1 , the automatic spot inspection apparatus of the present invention may include an
이하, 본 발명의 얼룩 자동 검사 장치의 각 구성 요소를 살펴본다.Hereinafter, each component of the automatic spot inspection apparatus of the present invention will be described.
검사부inspection department
검사부(100)는, 검사 대상인 검사 대상체(120)가 구비되는 공간을 제공하기 위한 것으로, 상기 검사 대상체(120)는 적어도 하나 이상의 기준편광판(110)에 인접하여 구비되는 것일 수 있다.The
기준편광판(110)은, 광원부(200)로부터 조사되는 광 중 일정한 방향으로 진동하는 광을 흡수할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 편광판 또는 편광판 반제품 또는 편광소자 등이 사용될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 표면 코팅이 되어 있지 않은 클리어 TAC(Clear TAC) (예를 들면 Fuji Film의 UZ TAC)이 사용된 단체 투과도 41.0 ~ 42.5% 사이의 편광판 반제품 등이 사용되는 것일 수 있다.The
상기 기준편광판(110)의 크기는, 후술되는 촬영부(300)에 의해 촬영되는 화상의 충분한 크기를 획득할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으나, 8000mm x 10mm인 것이 바람직하다.The size of the
기준편광판(110)의 수는, 적어도 하나 이상일 수 있으나, 여러 요인에 의해 편광이 변화될 수 있으므로, 기준편광판(110)의 흡수축과 평행한 편광 성분의 흡수를 최대화하기 위하여, 복수인 것이 바람직하다.The number of the
일 실시 예에 있어서, 복수의 기준편광판(110)이 사용되는 경우, 얼룩 시인성 향상의 측면에서 검사 대상체(120)의 상부 및/또는 하부의 대응되는 위치에 각각 구비되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 검사 대상체(120)의 상부와 하부에 각각 구비되는 것일 수 있다. 이때, 기준편광판(110)의 흡수축과 평행한 편광 성분의 흡수를 최대화하고, 검사 대상체(120)의 투과축과 평행한 편광 성분 이외의 성분을 최소화함으로써 얼룩의 시인성을 향상시키기 위하여, 복수의 기준편광판(110)의 흡수축은 서로 평행한 것이 바람직하다.In one embodiment, when a plurality of
검사 대상체(120)는, 소정량의 광을 투과시키는 필름일 수 있으며, 일 실시 예에 있어서 상기 검사 대상체(120)는 편광필름일 수 있다.The
상기 검사 대상체(120)는 기준편광판(110)과 평행하게 구비되는 것일 수 있으며, 검사 대상체(120)의 투과축과 평행한 편광 성분 이외의 성분을 최소화함으로써 얼룩의 시인성을 향상시키기 위하여, 기준편광판(110)의 투과축과 검사 대상체(120)의 투과축은 직교 상태가 되도록 구비되는 것이 바람직하다.The
상기 검사 대상체(120)와 기준편광판(110) 사이의 거리는 광원부(200)에서 조사되는 광에 의해 얼룩을 시인할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으나, 30mm 내지 60mm인 것이 바람직하다.The distance between the
광원부light source
광원부(200)는 검사부(100)에 광을 조사하여 검사 대상체(120)에 존재하는 얼룩을 가시화하기 위한 것으로 검사부(100)의 일면에 구비되는 것일 수 있으며, 예를 들어, 검사부(100)의 하부에 구비되는 것일 수 있다.The
광원부(200)의 광원은, 얼룩을 가시화하는 역할을 수행하는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 화상표시장치 등에 일반적으로 사용되는 백라이트 유닛(BLU; Back Light Unit), LED 광원 또는 메탈 할라이드(Metal Halide Lamp) 등이 사용되는 것일 수 있다.The light source of the
일 실시 예에 있어서, 상기 광원부(200)는 바(bar) 형상을 가지는 것일 수 있다. 상기 바(bar) 형상은 검사 대상체(120)의 폭 이상의 길이를 가지는 것일 수 있다.In an embodiment, the
검사부(100)에 검사 대상체(120)가 구비되면, 광원부(200)는 광을 조사하여 얼룩을 시인할 수 있도록 하며, 상기 광원부(200)로부터 조사되는 광은 얼룩 시인성 향상의 측면에서, 검사 대상체(120) 및 기준편광판(110)에 수직하게 조사되는 것이 바람직하다. 이때, 기준 편광판(110)의 투과축과 검사 대상체(120)의 투과축이 서로 수직하므로, 검사 대상체(120)에 얼룩 결함이 존재하지 않을 경우에는 투과되는 광이 없어, 암화상이 획득될 수 있으나, 불균일한 염착, 접착 불량 등의 이유로 얼룩 결함이 존재하는 경우에는 광 누설이 발생하게 되며, 특히 편광판의 연신 방향으로 명암 줄무늬를 비롯한 얼룩들이 관찰된다.When the
촬영부cinematographer
촬영부(300)는, 광원부(200)의 조사된 광에 의해 얼룩이 가시화된 검사 대상체(120)를 촬영하고, 그 화상을 연산부(400)로 전송하기 위한 것이다. 상기 촬영부(300)는, 검사부(100)의 일면에 구비되는 것일 수 있고, 바람직하게는 광원부(200)에 대향하여 구비되는 것일 수 있으며, 예를 들어, 검사부(100)의 상부에 구비되는 것일 수 있다.The photographing
촬영부(300)는 얼룩이 가시화된 검사 대상체(120)의 화상을 얻을 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 컬러 라인 스캔(Line-Scan)카메라, 디지털 카메라 등이 있을 수 있으며, 배경영역과 얼룩영역의 대비를 강조하기 위하여 컬러 라인 스캔(Line-Scan)카메라인 것이 바람직하다.The photographing
촬영된 검사 대상체(120)의 화상은 연산부(400)로 전송되며, 일반적으로 상기 화상에는 검사부(100)를 투과하여 나온 빛의 밝기, 색상 또는 각 화소의 위치정보 등이 포함되어 있다.The photographed image of the
연산부operation part
연산부(400)는, 촬영부(300)에 의해 촬영된 검사 대상체(120)의 화상을 검사 영역별로 일련의 연산과정을 거쳐 검사 대상체(120)의 얼룩 결함의 유무 및 강도를 판단하기 위한 것일 수 있다.The
도 2는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 얼룩 자동 검사 장치의 연산부를 나타내는 도이다. 도 3은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 추출부에 의해 추출된 RGB 데이터를 위치에 따라 연속적인 데이터로 변환한 것을 나타낸 도이다. 도 4는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 연산부의 연산 과정을 개략적으로 나타내는 도이며, 도 5는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 밝기차 보정부의 보정 과정을 개략적으로 나타내는 도이고, 도 6은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 연산부의 연산 과정을 개략적으로 나타내는 도이다.2 is a diagram illustrating an operation unit of an automatic spot inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 3 is a diagram illustrating conversion of RGB data extracted by a data extraction unit into continuous data according to positions according to an embodiment of the present invention. 4 is a diagram schematically illustrating an operation process of a first calculating unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a correction process of a brightness difference correcting unit according to an embodiment of the present invention. , FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an operation process of a second operation unit according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 연산부(400)는 데이터 추출부(A)(10), 제1 연산부(B)(20), 밝기차 보정부(C)(30), 제2 연산부(D)(40) 및 결과 분석부(E)(50)를 포함하는 것일 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
상기 데이터 추출부(A)(10)는, 위치에 따른 검사 영역을 설정하기 위한 것으로 상기 촬영부(300)에서 전송된 검사 대상체(120)의 화상으로부터 RGB 데이터 및 위치데이터를 추출하는 것일 수 있다.The data extraction unit (A) 10 is for setting an examination area according to a location, and may be to extract RGB data and location data from the image of the
상기 데이터 추출부(A)(10)는, 얼룩 검사 장치의 검사 성능을 향상시키기 위하여 추출된 RGB 데이터를 위치에 따라 연속적인 데이터로 변환하기 위한 데이터 변환부를 포함하는 것일 수 있다.The data extraction unit (A) 10 may include a data conversion unit for converting the extracted RGB data into continuous data according to positions in order to improve the inspection performance of the spot inspection apparatus.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 데이터 변환부는 도 3에 도시된 것과 같이, 추출된 RGB 밝기 데이터를 횡방향(TD)의 픽셀 위치 값을 기준으로 도시한 그래프로 변환하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3 , the data converter may convert the extracted RGB brightness data into a graph shown based on pixel position values in the lateral direction (TD).
상기 제1 연산부(B)(20)는, 검사 영역 내의 얼룩의 위치와 강도를 특정하기 위한 것으로 상기 데이터 추출부(A)(10)로부터 추출된 RGB 데이터의 최대밝기차를 연산하는 것일 수 있다.The first calculation unit (B) 20 is for specifying the position and intensity of the spot in the inspection area, and may calculate the maximum brightness difference of the RGB data extracted from the data extraction unit (A) 10 . .
구체적으로, 상기 제1 연산부(B)(20)는, 지정부(20a), 밝기차 분석부(20b) 및 추출부(20c)를 포함하는 것일 수 있다.Specifically, the first operation unit (B) 20 may include a
지정부(20a)는, 밝기차를 분석하기 위한 기준점을 제공하기 위한 것으로 데이터 추출부(A)(10)로부터 추출된 RGB 데이터의 기준점을 지정하는 것일 수 있다. 상기 기준점은 RGB 데이터의 증감의 경향을 반영하여 지정된 지점을 의미하는 넓은 개념으로 정의될 수 있으며, 예를 들어, RGB 데이터의 증감의 교차 지점을 의미하는 것일 수 있다.The
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 지정부(20a)는 도 4a에 도시된 것과 같이, 연속적으로 표현된 RGB 데이터의 증감의 기울기가 양수에서 음수로, 또는 음수에서 양수로 변경되는 변곡점을 기준점으로 지정하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4A , the
밝기차 분석부(20b)는, 최대밝기차를 추출하기 위한 밝기차를 분석하기 위한 것으로 상기 지정부(20a)에서 지정한 서로 다른 인접한 두 기준점 간의 밝기차를 분석하는 것일 수 있다. The
추출부(20c)는, 얼룩의 위치와 강도를 판단하기 위한 것으로 상기 밝기차 분석부(20b)에 의해 분석된 밝기차 데이터 중 최대 값을 추출하는 것일 수 있다.The
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 밝기차 분석부(20b)와 추출부(20c)는 도 4b에 도시된 것과 같이, RGB 데이터의 인접한 각 변곡점의 밝기의 차이를 분석하여 수집하고, 상기 수집된 밝기차 데이터의 최대값(|Y1-Y2|)을 추출하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
상기 밝기차 보정부(C)(30)는, 얼룩의 강도가 수치상으로는 비슷하더라도, 주변 밝기의 영향에 따라 이미지 상에서 사람이 볼 때의 강도 판정과 차이가 발생할 가능성이 있어, 이를 보정함으로써 검사 결과를 육안 검사 결과와 동기화 시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 상기 제1 연산부(B)(20)에서 연산된 최대밝기차를 보정하는 것일 수 있다.The brightness difference correcting unit (C) 30, even if the intensity of the stain is numerically similar, there is a possibility that a difference may occur from the intensity determination when a person sees the image on the image depending on the influence of the ambient brightness. to be synchronized with the visual inspection result, and may be to correct the maximum brightness difference calculated by the first calculating unit (B) 20 .
구체적으로, 상기 밝기차 보정부(C)(30)는, 구별부(30a), 평균밝기 분석부(30b), 계산부(30c) 및 보정부(30d)를 포함하는 것일 수 있다.Specifically, the brightness difference correcting unit (C) 30 may include a distinguishing
구별부(30a)는, 평균밝기차를 계산하기 위한 평균밝기의 기준점을 제공하기 위한 것으로 제1 연산부(B)(20)에 의해 연산된 최대밝기차를 나타내는 데이터의 배경영역과 얼룩영역을 구별하는 것일 수 있다.The
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 구별부(30a)는 도 5에 도시된 것과 같이, 최대밝기차를 나타내는 영역을 얼룩 영역으로 정의하고, 상기 얼룩영역을 제외한 나머지 영역을 배경영역으로 정의하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5 , the
평균밝기 분석부(30b)는, 평균밝기차를 계산하기 위한 평균밝기를 제공하기 위한 것으로 상기 구별부(30a)에 의해 구별된 배경영역과 얼룩영역 각각의 평균 밝기를 분석하는 것일 수 있다.The
계산부(30c)는, 배경영역과 얼룩영역의 평균밝기차를 계산하기 위한 것으로 배경영역의 평균밝기와 얼룩영역의 평균밝기의 차이의 절대값으로 나타내어질 수 있다.The
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 평균밝기 분석부(30b)와 계산부(30c)는 도 5에 도시된 것과 같이, 배경영역과 얼룩영역의 평균밝기를 분석하고, 상기 평균밝기 차의 절대값(G)을 계산하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the average
보정부(30d)는, 상기 제1 연산부(B)(20)에 의해 연산된 최대밝기차를 보정하여 검사 결과를 육안 결과와 동기화 시키기 위한 것으로, 상기 계산부(30c)에 의해 계산된 평균밝기차에 따라 최대밝기차를 보정하는 것일 수 있다.The correcting
최대밝기차의 보정은 평균밝기차에 따라 차등 보정되는 것이 바람직하다.It is preferable that the correction of the maximum luminance difference be differentially corrected according to the average luminance difference.
구체적으로는, 상기 계산부(30c)에 의해 계산된 평균밝기차가,Specifically, the average brightness difference calculated by the
7 초과인 경우에는, 최대밝기차의 100%;If it exceeds 7, 100% of the maximum brightness difference;
5 초과 7 이하인 경우에는, 최대밝기차의 98%;In the case of more than 5 and less than 7, 98% of the maximum brightness difference;
1 초과 5 이하인 경우에는, 최대밝기차의 95%; 및In the case of more than 1 and less than 5, 95% of the maximum brightness difference; and
1 이하인 경우에는, 최대밝기차의 90%로 보정하는 것일 수 있다.If it is 1 or less, it may be corrected to 90% of the maximum brightness difference.
예를 들어, 도 5에 도시된 것과 같이 계산된 평균밝기차의 절대값(G)이 6인 경우에는, 제1 연산부(B)(20)에 의해 연산된 최대밝기차(|Y1-Y2|)의 98%에 해당하는 값을 보정된 최대밝기차(|Y1-Y2|′)로 정의한다.For example, when the absolute value (G) of the calculated average brightness difference is 6 as shown in FIG. 5 , the maximum brightness difference (|Y 1 -Y) calculated by the first operation unit (B) 20 is 2 |) is defined as the corrected maximum brightness difference (|Y 1 -Y 2 |').
상기 범위에 따라 최대밝기차를 차등적으로 보정할 경우, 얼룩 주변의 밝기 영향에 따라 이미지 상에서 사람이 볼 때의 강도 판정과 동기화시킬 수 있다는 측면에서 바람직하다.In the case of differentially correcting the maximum brightness difference according to the above range, it is preferable in terms of being able to synchronize with the determination of intensity when a person sees on the image according to the effect of brightness around the spot.
상기 제2 연산부(D)(40)는, 주변 밝기 영향에 따른 육안 검사 결과와의 차이를 최소화하기 위한 것으로 제1 연산부(B)(20)에서 연산된 최대밝기차 영역의 최대 순간 변화율을 연산하는 것일 수 있다.The second calculating unit (D) 40 calculates the maximum instantaneous rate of change of the maximum brightness difference region calculated by the first calculating unit (B) 20 to minimize the difference from the visual inspection result due to the influence of ambient brightness. may be doing
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제2 연산부(D)(40)는 도 6에 도시된 것과 같이, 제1 연산부(B)(20)에서 연산된 최대밝기차(|Y1-Y2|)를 나타내는 두 변곡점(Y1, Y2) 사이의 영역에서 순간 기울기가 최대인 값(SS)을 연산하는 것일 수 있다. 더욱 상세하게는, 상기 최대 순간 기울기(SS)는 하기 식 1에 따라 연산 되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6 , the second calculating unit (D) 40 calculates the maximum brightness difference (|Y 1 -Y 2 | ) in the region between the two inflection points (Y 1 , Y 2 ) representing the maximum instantaneous slope value (SS) may be calculated. In more detail, the maximum instantaneous slope SS may be calculated according to
[식 1][Equation 1]
(상기 식 1에 있어서, △a는 |a1-a2|이고, △b는 |b1-b2|이며, 상기 a1 및 a2는 최대 순간 기울기를 나타내는 픽셀의 TD 위치에 따른 임의의 두 지점이고, b1 및 b2는 최대 순간 기울기를 나타내는 밝기에 따른 임의의 두 지점을 의미한다.)(In
상기 결과 분석부(E)(50)는, 얼룩의 강도를 정량화 하기 위한 것으로 상기 밝기차 보정부(C)(30)에 의해 보정된 최대밝기차와 상기 제2 연산부(D)(40)에서 연산된 최대 순간 변화율을 이용하여 검사 대상체의 얼룩 결함 강도를 분석하는 것일 수 있다.The result analysis unit (E) 50 is for quantifying the intensity of the spot, and the maximum brightness difference corrected by the brightness difference correcting unit (C) 30 and the second operation unit (D) 40 are The intensity of the stain defect of the test object may be analyzed using the calculated maximum instantaneous rate of change.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 밝기차 보정부(C)(30)에 의해 보정된 최대밝기차(|Y1-Y2|′)와 제2 연산부(D)(40)에서 연산된 최대 순간 기울기(SS)을 합산함으로써 검사 대상체(120)의 얼룩 결함의 강도를 정량적으로 도출하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the maximum brightness difference (|Y 1 -Y 2 |′) corrected by the brightness difference correcting unit (C) 30 and the maximum calculated by the second calculating unit (D) 40 . By summing the instantaneous slopes SS, the intensity of the stain defect of the
상기와 같이 얼룩 결함 강도를 도출할 경우, 육안 검사 결과에 보다 근접한 검사 결과를 얻을 수 있어, 검사 성능이 향상될 수 있다. When the stain defect intensity is derived as described above, an inspection result closer to the visual inspection result can be obtained, and inspection performance can be improved.
디스플레이부display unit
본 발명의 얼룩 자동 검사 장치는 연산부(400)의 검사 결과를 나타내는 디스플레이부(500)를 더 포함하는 것일 수 있다.The automatic spot inspection apparatus of the present invention may further include a
구체적으로는, 상기 연산부(400)에 의해 검사 대상체(120)의 불량 여부 판단이 완료되면 상기 디스플레이부(500)에 검사 대상체(120)의 불량 여부가 표시될 수 있도록 함으로써, 작업자가 이를 확인할 수 있다.Specifically, when the determination of whether the
<얼룩 자동 검사 방법><Automatic stain inspection method>
본 발명은, 상술한 얼룩 자동 검사 장치를 이용한 얼룩 자동 검사 방법을 포함한다.The present invention includes an automatic spot inspection method using the above-described automatic spot inspection apparatus.
도 7은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 얼룩 자동 검사 방법을 나타내는 개략적인 흐름도이다.7 is a schematic flowchart illustrating an automatic spot inspection method according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 얼룩 자동 검사 방법은, 검사 대상체로부터 획득된 화상의 RGB 데이터를 추출하는 단계(S1); 상기 단계(S1)에서 추출된 RGB 데이터의 최대밝기차를 연산하는 단계(S2); 상기 단계(S2)에서 연산된 최대밝기차를 보정하는 단계(S3); 상기 단계(S2)에서 연산된 최대밝기차 영역의 최대 순간 변화율을 연산하는 단계(S4); 및 상기 단계(S3)에서 보정된 최대밝기차와 상기 단계(S4)에서 연산된 최대 순간 변화율을 이용하여 검사 대상체의 얼룩 결함 강도를 도출하는 단계(S5)를 포함하는 것일 수 있다.Referring to FIG. 7 , the automatic spot inspection method of the present invention includes extracting RGB data of an image obtained from an object to be inspected (S1); calculating the maximum brightness difference of the RGB data extracted in the step (S1) (S2); correcting the maximum brightness difference calculated in the step (S2) (S3); calculating (S4) the maximum instantaneous rate of change of the maximum luminance difference region calculated in the step (S2); and deriving the speckle defect intensity of the object to be inspected using the maximum brightness difference corrected in step S3 and the maximum instantaneous change rate calculated in step S4 ( S5 ).
이하에서는 본 발명의 일 실시 예인 얼룩 자동 검사 방법을 설명하나, 이에 한정되는 것이 아님은 전술한 바와 같다.Hereinafter, an automatic spot inspection method according to an embodiment of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
우선, 검사 대상체를 기준편광판 상에 투과축이 직교하도록 구비시킨다. 이후, 상기 검사 대상체 및 기준편광판의 하부에 위치하는 백라이트 유닛(BLU; Back Light Unit), LED광원 또는 메탈 할라이드(Metal Halide Lamp) 등의 광원으로부터 광을 조사하여, 검사 대상체의 얼룩을 가시화한다. 상기 조사된 광에 의해 얼룩이 가시화된 검사 대상체를 컬러 라인 스캔(Line-Scan)카메라, 디지털 카메라 등을 이용하여 상기 검사 대상체를 촬영한다.First, the object to be inspected is provided so that the transmission axis is perpendicular to the reference polarizing plate. Thereafter, by irradiating light from a light source such as a backlight unit (BLU), an LED light source, or a metal halide lamp positioned below the test object and the reference polarizing plate, the stain on the test object is visualized. The inspection object whose stain is visualized by the irradiated light is photographed using a color line-scan camera, a digital camera, or the like.
이후, 상기 촬영된 검사 대상체 화상의 RGB 데이터 및 위치데이터를 추출하고, 필요에 따라 추출된 RGB 데이터를 횡방향(TD)의 위치값을 기준으로 도시한 그래프 등의 연속적인 데이터로 변환한다.Thereafter, RGB data and position data of the photographed object image are extracted, and, if necessary, the extracted RGB data is converted into continuous data such as a graph based on the position value in the lateral direction (TD).
이후, 추출된 RGB 데이터의 기준점을 지정하고, 인접한 기준점 간의 밝기차를 분석하여, 이 중 최대값(즉, 최대밝기차)을 추출한다.Thereafter, a reference point of the extracted RGB data is designated, the brightness difference between adjacent reference points is analyzed, and the maximum value (ie, the maximum brightness difference) is extracted.
이후, 상기 최대밝기차를 나타내는 데이터를 기준으로, 최대밝기차를 나타내는 영역을 얼룩영역으로, 얼룩영역을 제외한 나머지 영역을 배경영역으로 구별하고, 상기 배경영역과 얼룩영역 각각의 평균밝기를 분석한다. 상기 평균밝기 차이의 절대값(즉, 평균밝기차)이 7 초과인 경우에는, 최대밝기차의 100%; 5 초과 7 이하인 경우에는, 최대밝기차의 98%; 1 초과 5 이하인 경우에는, 최대밝기차의 95%; 및 1 이하인 경우에는, 최대밝기차의 90%로 차등적으로 보정한다.Then, based on the data representing the maximum brightness difference, the area showing the maximum brightness difference is divided into a speckle area, and the remaining areas except for the speckle area are classified as a background area, and the average brightness of each of the background area and the speckle area is analyzed. . When the absolute value of the average brightness difference (ie, the average brightness difference) is greater than 7, 100% of the maximum brightness difference; In case of more than 5 and less than 7, 98% of the maximum brightness difference; In the case of more than 1 and less than 5, 95% of the maximum brightness difference; and 1 or less, differentially corrected to 90% of the maximum brightness difference.
이후, 최대밝기차를 정의하는 인접한 두 기준점 사이의 최대 순간 변화율을 수득하여, 보정된 최대밝기차와 합산하여 검사 대상체의 얼룩 결함 강도를 정량적으로 도출한다.Thereafter, the maximum instantaneous rate of change between two adjacent reference points defining the maximum luminance difference is obtained and summed with the corrected maximum luminance difference to quantitatively derive the speckle defect intensity of the object to be inspected.
한편, 상기 방법에서는 각각의 단계 및 하부 단계가 순차적으로 이루어지는 것으로 설명하였으나, 각각의 단계 및 하부 단계가 개별적으로 동시에 이루어지는 것일 수 있다.Meanwhile, although it has been described that each step and sub-step are sequentially performed in the above method, each step and sub-step may be individually and simultaneously performed.
상기 얼룩 자동 검사 방법에 개시된 구성 요소들은, 상기 항목 <얼룩 자동 검사 장치>에서 서술한 모든 특성을 나타내는 것일 수 있다.The components disclosed in the automatic spot inspection method may exhibit all the characteristics described in the item <automatic spot inspection apparatus> .
또한, 상기 얼룩 자동 검사 방법의 각 단계는, 상기 항목 <얼룩 자동 검사 장치>에서 서술된 구성 요소들에 의해 실시되는 것일 수 있다.In addition, each step of the automatic spot inspection method may be implemented by the components described in the item <Automatic spot inspection apparatus> .
이하, 구체적으로 본 발명의 실시예를 기재한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, examples of the present invention will be specifically described. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
<실시예 및 비교예><Examples and Comparative Examples>
실시예 1Example 1
검사 대상인 편광 필름이 구비되는 기준편광판(동우화인켐 社/6308L-8279A), 상기 기준편광판 하부에 구비되는 백라이트(AITEC 社/LLRG-600FRGB-0066) 및 상기 기준편광판 상부에 구비되는 컬러라인스캔(Line-Scan)카메라(Teledyne DALSA 社 LA-CC 8K Color Line Scan Camera) 및 촬영된 화상을 전송받아 처리하는 컴퓨터를 포함하며,A reference polarizing plate provided with a polarizing film to be inspected (Dongwoo Finechem Corp./6308L-8279A), a backlight provided under the reference polarizing plate (AITEC Corp./LLRG-600FRGB-0066), and a color line scan provided above the reference polarizing plate ( Line-Scan) camera (Teledyne DALSA's LA-CC 8K Color Line Scan Camera) and a computer that receives and processes the captured image,
상기 컴퓨터는 전송된 화상으로부터 각 화소의 RGB 데이터를 추출하고, 상기 RGB 데이터를 횡방향(TD)으로 연속적으로 표시한 뒤 연산된 최대밝기차를 배경영역과 얼룩영역의 평균밝기차에 따라 보정하고, 최대밝기차 영역을 정의하는 인접한 두 기준점 사이의 순간 최대 변화율을 측정하여, 상기 보정된 최대밝기차와 합산하는 연산을 수행하도록 프로그램된 실시예 1의 얼룩 자동 검사 장치를 준비하였다.The computer extracts RGB data of each pixel from the transmitted image, displays the RGB data continuously in the lateral direction (TD), and corrects the calculated maximum brightness difference according to the average brightness difference between the background area and the speckle area, , The automatic spot inspection apparatus of Example 1, which is programmed to measure the instantaneous maximum change rate between two adjacent reference points defining the maximum luminance difference region, and add the corrected maximum luminance difference was prepared.
비교예 1Comparative Example 1
최대밝기차를 배경영역과 얼룩영역의 평균밝기차에 따라 보정하는 단계를 생략한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 비교예 1의 얼룩 자동 검사 장치를 준비하였다.The automatic spot inspection apparatus of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the step of correcting the maximum brightness difference according to the average brightness difference between the background area and the spot area was omitted.
비교예 2Comparative Example 2
최대밝기차 영역을 정의하는 인접한 두 기준점 사이의 순간 최대 변화율을 측정하는 단계를 생략한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 비교예 2의 얼룩 자동 검사 장치를 준비하였다.An automatic stain inspection apparatus of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the step of measuring the instantaneous maximum change rate between two adjacent reference points defining the maximum brightness difference region was omitted.
<실험예><Experimental example>
미연신 PVA 필름을 염착조 온도를 25℃ 체류 시간을 150초로 하여 염색한 후, 5배로 연신하여 총 19개의 편광 필름을 제조하였다.The unstretched PVA film was dyed at a dyeing bath temperature of 25°C and a residence time of 150 seconds, and then stretched 5 times to prepare a total of 19 polarizing films.
이후, 상기 제조된 편광 필름 샘플에 존재하는 얼룩에 대하여 목시 검사를 수행하여 얼룩이 미시인되는 경우를 1점, 얼룩이 심한 경우를 3점으로 하여, 얼룩이 가장 심한 샘플부터 얼룩이 가장 약한 샘플을 나열하여, 각각에 대하여 샘플 번호 A 내지 S로 표시하였다.Thereafter, by performing a visual inspection on the stains present in the prepared polarizing film sample, the case where the stain is not recognized is 1 point and the case where the stain is severe is 3 points, from the sample with the most stain to the sample with the least stain, Sample numbers A to S are indicated for each.
이후, 샘플 번호 A 내지 S로 표시되는 편광 필름에 대하여 실시예 및 비교예에 따른 얼룩 검사 장치를 이용하여 얼룩 검사를 수행한 뒤, 측정 결과를 정량화하였다.Thereafter, the polarizing films represented by sample numbers A to S were subjected to a stain test using the stain test apparatus according to Examples and Comparative Examples, and then the measurement results were quantified.
이후, 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2 각각에 의해 정량화 된 결과값을 내림차순에 따라 정렬하고 목시 검사 결과와 대응시킴으로써 검사 결과를 산출하고, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.Thereafter, the results quantified by Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 were sorted in descending order, and the test results were calculated by matching them with the visual test results, and the results are shown in Table 1 below.
샘플
번호Measure
Sample
number
결과visual inspection
result
밝기차
(|Y1-Y2|)maximum
brightness difference
(|Y 1 -Y 2 |)
밝기차
(G)Average
brightness difference
(G)
최대
밝기차
(|Y1-Y2|′)calibrated
maximum
brightness difference
(|Y 1 -Y 2 |′)
최대
변화율
(SS)Moment
maximum
rate of change
(SS)
결과test
result
1.5
1.5
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1의 얼룩 자동 검사 장치의 경우, 정량화 된 얼룩 평가 결과의 순서가 목시 검사 결과와 일치함을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, in the case of the automatic stain inspection apparatus of Example 1, it can be confirmed that the order of the quantified stain evaluation results is consistent with the visual inspection results.
반면, 최대밝기차를 보정하는 단계를 생략한 비교예 1의 얼룩 자동 검사 장치의 경우, 측정 샘플 C의 정량화 된 결과(46.53)가 측정 샘플 B의 정량화 된 결과(46.38) 보다 높아, 측정 샘플 C의 평가 결과가 3으로 산출되어 목시 검사 결과와 불일치 함을 확인할 수 있다.On the other hand, in the case of the automatic stain inspection apparatus of Comparative Example 1 in which the step of correcting the maximum brightness difference was omitted, the quantified result (46.53) of the measurement sample C was higher than the quantified result (46.38) of the measurement sample B, and the measurement sample C The evaluation result of is calculated as 3, confirming that it is inconsistent with the visual inspection result.
또한, 측정 샘플 J의 정량화 된 결과(38.05)가 측정 샘플 I의 정량화 된 결과(35.98) 보다 높아, 측정 샘플 J의 평가 결과가 2로 산출되어 목시 검사 결과와 불일치함을 확인할 수 있다.In addition, since the quantified result (38.05) of the measurement sample J is higher than the quantified result (35.98) of the measurement sample I, the evaluation result of the measurement sample J is calculated as 2, confirming that it is inconsistent with the visual inspection result.
또한, 측정 샘플 N의 정량화 된 결과(26.32)가 측정 샘플 M의 정량화 된 결과(25.62) 보다 높아, 측정 샘플 N의 평가 결과가 1.5로 산출되어 목시 검사 결과와 불일치 함을 확인할 수 있다.Also, since the quantified result (26.32) of the measurement sample N is higher than the quantified result (25.62) of the measurement sample M, the evaluation result of the measurement sample N is calculated as 1.5, confirming that it is inconsistent with the visual inspection result.
나아가, 순간 최대 변화율을 측정하는 단계를 생략한 비교예 2의 얼룩 자동 검사 장치의 경우, 측정 샘플 C의 정량화 된 결과(24.25)가 측정 샘플 B의 정량화 된 결과(21.38) 보다 높아, 측정 샘플 C의 평가 결과가 3으로 산출되어 목시 검사 결과와 불일치 함을 확인할 수 있다.Furthermore, in the case of the automatic stain inspection apparatus of Comparative Example 2 in which the step of measuring the instantaneous maximum change rate was omitted, the quantified result (24.25) of the measurement sample C was higher than the quantified result (21.38) of the measurement sample B, and the measurement sample C The evaluation result of is calculated as 3, confirming that it is inconsistent with the visual inspection result.
또한, 측정 샘플 J의 정량화 된 결과(18.86)가 측정 샘플 E의 정량화 된 결과(15.20) 보다 높아, 측정 샘플 J의 평가 결과가 2로 산출되어 목시 검사 결과와 불일치 함을 확인할 수 있다.In addition, since the quantified result (18.86) of the measurement sample J is higher than the quantified result (15.20) of the measurement sample E, the evaluation result of the measurement sample J is calculated as 2, confirming that it is inconsistent with the visual inspection result.
따라서, 본 발명에 따른 얼룩 자동 검사 장치에 의할 경우, 목시 검사 결과와 가장 일치하여, 목시 검사 결과와의 동기화를 통해 품질 관리 능력을 향상시킬 수 있다.Accordingly, in the case of the automatic spot inspection apparatus according to the present invention, it is possible to improve the quality control capability through synchronization with the visual inspection result because it most closely matches the visual inspection result.
100: 검사부
110: 기준편광판
120: 검사 대상체
200: 광원부
300: 촬영부
400: 연산부
500: 디스플레이부
10: 데이터 추출부
20: 제1 연산부
30: 밝기차 보정부
40: 제2 연산부
50: 결과 분석부100: inspection unit 110: reference polarizing plate 120: inspection object
200: light source unit
300: shooting department
400: arithmetic unit
500: display unit
10: data extraction unit
20: first operation unit
30: brightness difference correction unit
40: second calculating unit
50: result analysis unit
Claims (14)
상기 검사부의 일면에 위치하며, 상기 검사부에 광을 조사하는, 광원부;
상기 검사부의 다른 면에 위치하며, 검사 대상체를 촬영하고, 그 화상을 연산부로 전송하는, 촬영부; 및
상기 촬영부에서 전송된 검사 대상체의 화상을 분석하여 얼룩을 검출하고, 상기 얼룩의 강도를 분석하는, 연산부를 포함하며,
상기 연산부는,
상기 전송된 화상의 RGB 데이터를 추출하는, 데이터 추출부(A);
상기 추출된 RGB 데이터의 최대밝기차를 연산하는, 제1 연산부(B);
상기 연산된 최대밝기차를 보정하는, 밝기차 보정부(C);
상기 최대밝기차 영역의 최대 순간 변화율을 연산하는, 제2 연산부(D); 및
상기 보정된 최대밝기차와 상기 연산된 최대 순간 변화율을 이용하여 얼룩의 강도를 분석하는, 결과 분석부(E)를 포함하는, 얼룩 자동 검사 장치.
an inspection unit including at least one reference polarizing plate provided with an inspection object;
a light source unit located on one surface of the inspection unit and irradiating light to the inspection unit;
a photographing unit located on the other side of the examination unit, photographing an object to be examined, and transmitting the image to the operation unit; and
and a calculator configured to analyze the image of the test object transmitted from the photographing unit to detect a spot, and analyze the intensity of the spot;
The calculation unit,
a data extraction unit (A) for extracting RGB data of the transmitted image;
a first calculating unit (B) for calculating the maximum brightness difference of the extracted RGB data;
a brightness difference correcting unit (C) for correcting the calculated maximum brightness difference;
a second calculation unit (D) for calculating the maximum instantaneous change rate of the maximum brightness difference region; and
and a result analyzer (E) that analyzes the intensity of the stain using the corrected maximum brightness difference and the calculated maximum instantaneous change rate.
추출된 RGB 데이터를 위치에 따라 연속적인 데이터로 변환하는 데이터 변환부를 포함하는, 얼룩 자동 검사 장치.
The method according to claim 1, The data extraction unit (A),
An automatic spot inspection apparatus comprising a data conversion unit that converts the extracted RGB data into continuous data according to positions.
상기 데이터 추출부(A)로부터 추출된 RGB 데이터의 기준점을 지정하는, 지정부;
상기 지정부에 의해 지정된 기준점 중, 인접한 기준점 간의 밝기차를 분석하는, 밝기차 분석부; 및
상기 밝기차 분석부에 의해 분석된 밝기차 중, 최대밝기차를 추출하는 추출부를 포함하는, 얼룩 자동 검사 장치.
The method according to claim 1, The first calculating unit (B),
a designation unit for designating a reference point of the RGB data extracted from the data extraction unit (A);
a brightness difference analysis unit that analyzes a brightness difference between adjacent reference points among the reference points designated by the designation unit; and
and an extractor configured to extract a maximum luminance difference from among the luminance differences analyzed by the luminance difference analyzer.
상기 제1 연산부(B)에 의해 연산된 최대밝기차를 나타내는 데이터의 배경영역과 얼룩영역을 구별하는, 구별부;
상기 구별부에 의해 구별된 배경영역과 얼룩영역 각각의 평균밝기를 분석하는, 평균밝기 분석부;
상기 평균밝기 분석부에 의해 분석된 배경영역과 얼룩영역의 평균밝기차를 계산하는, 계산부; 및
상기 계산부에 의해 계산된 평균밝기차에 따라 상기 최대밝기차를 보정하는 보정부를 포함하는, 얼룩 자동 검사 장치.
The method according to claim 1, wherein the brightness difference correcting unit (C),
a discriminating unit for discriminating a background region and a speckle region of data representing the maximum luminance difference calculated by the first calculating unit (B);
an average brightness analysis unit that analyzes the average brightness of each of the background area and the speckle area separated by the discrimination unit;
a calculation unit for calculating an average brightness difference between the background area and the speckle area analyzed by the average brightness analysis unit; and
and a correction unit correcting the maximum brightness difference according to the average brightness difference calculated by the calculation unit.
상기 최대밝기차를 나타내는 영역을 얼룩영역으로 정의하고, 얼룩영역을 제외한 나머지 영역을 배경영역으로 정의하는 것인, 얼룩 자동 검사 장치.
The method according to claim 4, The distinguishing unit,
and defining a region showing the maximum luminance difference as a speckle region, and defining an area other than the speckle region as a background region.
상기 최대밝기차를 평균밝기차에 따라 차등 보정하는 것인, 얼룩 자동 검사 장치.
The method according to claim 4, The correction unit,
The apparatus for differentially correcting the maximum brightness difference according to the average brightness difference.
7 초과인 경우에는, 최대밝기차의 100%;
5 초과 7 이하인 경우에는, 최대밝기차의 98%;
1 초과 5 이하인 경우에는, 최대밝기차의 95%; 및
1 이하인 경우에는, 최대밝기차의 90%로 보정하는 것인, 얼룩 자동 검사 장치.
The method according to claim 6, The difference correction, the average brightness difference calculated by the calculation unit,
If it exceeds 7, 100% of the maximum brightness difference;
In case of more than 5 and less than 7, 98% of the maximum brightness difference;
In the case of more than 1 and less than 5, 95% of the maximum brightness difference; and
If it is less than 1, the automatic spot inspection device is to correct by 90% of the maximum brightness difference.
상기 밝기차 보정부(C)에 의해 보정된 최대밝기차와 제2 연산부(D)에서 연산된 최대 순간 변화율을 합산하여 검사 대상체의 얼룩의 강도를 정량적으로 도출하는 것인, 얼룩 자동 검사 장치.
The method according to claim 1, The result analysis unit (E),
The automatic spot inspection apparatus of claim 1, wherein the intensity of the spot to be inspected is quantitatively derived by adding the maximum brightness difference corrected by the brightness difference correcting unit (C) and the maximum instantaneous rate of change calculated by the second calculating unit (D).
The automatic spot inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection unit is provided with an upper reference polarizing plate and a lower reference polarizing plate on upper and lower portions of the object to be inspected, respectively.
The automatic spot inspection apparatus according to claim 9, wherein the absorption axes of the upper reference polarizing plate and the lower reference polarizing plate are parallel.
The automatic spot inspection apparatus according to claim 1, wherein the light irradiated from the light source unit is irradiated perpendicularly to the inspection object and the reference polarizing plate.
The automatic spot inspection apparatus according to claim 1, wherein the object to be inspected includes a polarizing film.
The automatic spot inspection apparatus according to claim 1, further comprising a display unit for displaying the spot defect intensity derived by the result analysis unit (E).
상기 단계(S1)에서 추출된 RGB 데이터의 최대밝기차를 연산하는 단계(S2);
상기 단계(S2)에서 연산된 최대밝기차를 보정하는 단계(S3);
상기 단계(S2)에서 연산된 최대밝기차 영역의 최대 순간 변화율을 연산하는 단계(S4); 및
상기 단계(S3)에서 보정된 최대밝기차와 상기 단계(S4)에서 연산된 최대 순간 변화율을 이용하여 검사 대상체의 얼룩의 강도를 분석하는 단계(S5)를 포함하는, 얼룩 자동 검사 방법.
extracting RGB data of an image obtained from the object to be examined (S1);
calculating the maximum brightness difference of the RGB data extracted in the step (S1) (S2);
correcting the maximum brightness difference calculated in the step (S2) (S3);
calculating (S4) the maximum instantaneous rate of change of the maximum luminance difference region calculated in the step (S2); and
and analyzing (S5) the intensity of the stain of the test object using the maximum brightness difference corrected in the step (S3) and the maximum instantaneous change rate calculated in the step (S4).
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| KR1020200150678A KR20220065110A (en) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | Automatic inspection apparatus for stain and method for inspecting stain using thereof |
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| KR101440975B1 (en) | 2011-04-28 | 2014-09-18 | 주식회사 엘지화학 | Automatic inspection apparatus for stain in the polarizing plate using color difference analysis |
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2020
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